本发明涉及电池的，具体为一种智能电池管理方法及系统。
背景技术：
1、随着科技的飞速发展，智能电池作为电力存储和供应的关键组成部分，广泛应用于诸如电动车辆、可穿戴设备以及太阳能系统等领域，随着智能化技术的不断进步，智能电池管理系统应运而生，成为电池领域的重要创新。
2、然而，传统的电池管理系统在面对复杂多变的工作环境时，对于电池的安全风险评估通常过于简化，通常只关注电池的基本参数，对于电池的安全风险评估缺乏全面性和深度性。对于电压传感器元件的电压漂移、电压应力以及电流应力等影响因素，传统系统难以提供足够的分析和预警，这可能导致在实际应用中，智能电池的寿命和性能可能受到未能及时发现的问题的影响。由于电压测量不准确，充电控制系统可能无法正确判断电池的实际状态，包括错误地判断电池的充电状态、剩余容量或健康状况，会出现较大错误，导致充电电流和电压的不稳定性，影响电池寿命。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能电池管理方法及系统，解决了上述背景技术中的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种智能电池管理系统，包括数据采集模块、数据处理模块、环境分析模块、电池安全综合分析模块以及综合管理模块；
5、所述数据采集模块用于采集与整理智能电池工作时表面温度的变化情况，以获取温度差值wdcz，并实时监测相关电池电压稳定状态数据信息和相关电流状态数据信息，生成第一数据组，以及智能电池的正负极上相关电压传感器元件老化数据信息和相关电压传感器漂移数据信息，生成第二数据组；
6、所述数据处理模块用于将所述第一数据组和所述第二数据组中相关数据信息进行数据校正，并将存在不一致性、错误和缺失的数据信息进行识别和消除，并利用无量纲处理技术对其不同尺度或单位进行标准化处理；
7、所述环境分析模块用于依据所述温度差值wdcz，并将其与预设阈值k进行对比分析，以判定当前是否需要对智能电池进行停机保护；
8、所述电池安全综合分析模块用于将数据处理后的相关电池电压稳定状态数据信息、相关电流状态数据信息、相关电压传感器元件老化数据信息以及相关电压传感器漂移数据信息进行特征提取，以获取振动强度zdqd、使用周期syzq、电源噪音szyz、电压斜率dyxl、电流斜率dlxl以及工作温度gzwd，并输入至电池数据集中，进行计算学习和无量纲处理后，预测获取安全风险评估指数fxzs，所述安全风险评估指数fxzs通过以下公式获取：
9、
10、式中，pyxs表示为电压漂移影响系数，dyxs表示为电压应力影响系数，dlxs表示为电流应力影响系数，yxld表示为电解液泄漏浓度，cdsl表示为充电速率，f1、f2、f3、f4和f5分别表示为电压漂移影响系数pyxs、电压应力影响系数dyxs、电流应力影响系数dlxs、电解液泄漏浓度yxld和充电速率cdsl的预设比例系数，其中，0.12≤f1≤0.25，0.10≤f2≤0.20，0.10≤f3≤0.20，0.06≤f4≤0.20，0.09≤f5≤0.15，且0.55≤f1+f2+f3+f4+f5≤1.0，p表示为第一修正常数；
11、将所述振动强度zdqd与所述使用周期syzq相关联，获取元件老化因子lhyz，将所述元件老化因子lhyz与所述电源噪音szyz相关联，获取电压漂移影响系数pyxs，将所述电压斜率dyxl与所述工作温度gzwd相关联，获取电压应力影响系数dyxs，将所述电流斜率dlxl与所述工作温度gzwd相关联，获取电流应力影响系数dlxs，通过将所述电压漂移影响系数pyxs与所述电压应力影响系数dyxs相关联，拟合出安全风险评估指数fxzs；
12、所述综合管理模块用于预先设置风险阈值q，并将其与所述安全风险评估指数fxzs进行对比分析，获取评估报表，并依据评估报表执行相应的管理方案，并将执行结果实时反馈至管理后台。
13、优选的，所述数据采集模块包括传感器单元、第一采集单元、第二采集单元以及第三采集单元；
14、所述传感器单元用于在智能电池周围设置若干组传感器，其中包括温度传感器、湿度传感器、红外线摄像头、振动传感器、计时器、频率计、噪声测量仪器、电压传感器以及电流传感器；
15、所述第一数据组包括相关电池电压稳定状态数据信息和相关电流状态数据信息，所述第二数据组包括相关电压传感器元件老化数据信息和相关电压传感器漂移数据信息；
16、所述第一采集单元用于采集与记录相关电池电压稳定状态数据信息和相关电流状态数据信息，其中相关电池电压稳定状态数据信息包括电压值dyz、电压斜率dyxl、工作温度gzwd、绝缘材料特性以及电压波形；
17、相关电流状态数据信息包括电流值dlz、电流斜率dlxl、工作温度gzwd、导体材料特性以及电流波形；
18、所述第二采集单元用于采集与记录相关电压传感器元件老化数据信息，其中包括振动强度zdqd、使用周期syzq、湿度值sdz、工作频率gzpl以及温度变化情况；
19、所述第三采集单元用于采集与整理相关电压传感器漂移数据信息，其中相关电压传感器漂移数据信息包括电源噪音szyz、温度差值wdcz以及相关电压传感器元件老化数据信息。
20、优选的，所述数据处理模块包括预处理单元和无量纲处理单元；
21、所述预处理单元用于修复第一数据组和第二数据组中相关数据信息的丢失、填补缺失值、平滑数据和检测异常数据点；
22、所述无量纲处理单元用于利用无量纲化处理技术将第一数据组和第二数据组中相关数据信息进行统一格式化，以使采集来的相关数据信息适应不同的统计和机器学习算法。
23、优选的，所述环境分析模块包括监测单元和第一对比分析单元；
24、所述监测单元用于当智能电池处于工作状态时，实时监测其表面的温度变化情况，并将获取的所述温度差值wdcz与预设阈值k进行对比分析，以判定当前是否需要对智能电池进行停机保护；
25、所述第一对比分析单元用于将判定结果传输至管理后台，判定结果包括如下内容：
26、若所述温度差值wdcz大于或等于预设阈值k时，表示为当前需要对智能电池进行停机保护，但在采取停机保护措施之前，需发送预先通知命令，以便管理后台及时切换智能电池作业；
27、若所述温度差值wdcz小于预设阈值k时，表示为当前无需对智能电池进行停机保护。
28、优选的，经过无量纲处理后，所述元件老化因子lhyz通过以下公式获取：
29、
30、式中，zdqd表示为振动强度，sdz表示为湿度值，syzq表示为使用周期，gzpl表示为工作频率，a1和a2分别表示为振动强度zdqd和湿度值sdz的预设比例系数，a3表示为使用周期syzq与工作频率gzpl之和的比例系数，其中，0.11≤a1≤0.23，0.26≤a2≤0.49，0.10≤a3≤0.28，且0.50≤a1+a2+a3≤1.0，r表示为第二修正常数。
31、优选的，经过无量纲处理后，所述电压漂移影响系数pyxs通过以下公式获取：
32、
33、式中，szyz表示为电源噪音，wdcz表示为温度差值，h1、h2和h3分别表示为电源噪音szyz、温度差值wdcz和元件老化因子lhyz的预设比例系数，其中，0.10≤h1≤0.29，0.10≤h2≤0.26，0.22≤h3≤0.45，且0.50≤h1+h2+h3≤1.0，c表示为第三修正常数。
34、优选的，经过无量纲处理后，所述电压应力影响系数dyxs和所述电流应力影响系数dlxs分别通过以下公式获取：
35、
36、式中，dyz表示为电压值，dyxl表示为电压斜率，gzwd表示为工作温度，j、y和g分别表示为电压值dyz、电压斜率dyxl和工作温度gzwd的预设比例系数，其中0.16≤j≤0.31，0.10≤y≤0.38，0.12≤g≤0.31，且0.40≤j+y+g≤1.0；
37、
38、式中，dlz表示为电流值，dlxl表示为电流斜率，k和x分别表示为电流值dlz和电流斜率dlxl的预设比例系数，其中0.26≤k≤35，0.16≤x≤34，且0.60≤k+x+g≤1.0。
39、优选的，所述综合管理模块包括第二对比分析单元；
40、所述第二对比分析单元用于将所述安全风险评估指数fxzs与所述风险阈值q进行比较，获取评估报表，所述评估报表具体内容如下：
41、若所述安全风险评估指数fxzs大于所述风险阈值q时，即fxzs＞q时，生成第一评估结果，表示为当前智能电池存在电池状态的错误估计或者智能电池电量的错误判断；
42、若所述安全风险评估指数fxzs等于所述风险阈值q时，即fxzs＝q时，生成第二评估结果，表示为当前智能电池存在电池状态的错误估计或者智能电池电量的错误判断；
43、若所述安全风险评估指数fxzs小于所述风险阈值q时，即fxzs＜q时，生成第三评估结果，表示为当前智能电池未存在电池状态的错误估计或者智能电池电量的错误判断。
44、优选的，所述综合管理模块还包括执行单元和反馈单元；
45、所述执行单元用于依据第一评估结果、第二评估结果和第三评估结果，响应相应的管理方案，并执行操作，所述管理方案具体内容如下：
46、若生成第一评估结果，则立即对智能电池进行停机保护；
47、若生成第二评估结果，则对智能电池进行停机保护，但在采取停机保护措施之前，需发送预先通知命令，以便管理后台及时切换智能电池作业；
48、若生成第三评估结果，则无需采取额外措施；
49、所述反馈单元用于记录执行过程中产生的日志信息，用于事后审计和分析，记录信息包括：通知时间、执行时间以及执行结果。
50、一种智能电池管理方法，包括以下步骤：
51、步骤一、首先数据采集模块将对智能电池工作时表面温度差值wdcz、相关电池电压稳定状态数据信息、相关电流状态数据信息、相关电压传感器元件老化数据信息和相关电压传感器漂移数据信息进行采集；
52、步骤二、接着数据处理模块将数据采集模块中采集获取的相关数据信息进行数据校正，并将存在不一致性、错误和缺失的数据信息进行识别和消除，并利用无量纲处理技术，统一单位；
53、步骤三、其次环境分析模块用于依据所述温度差值wdcz，并将其与预设阈值k进行对比分析，以判定当前是否需要对智能电池进行停机保护；
54、步骤四、此外电池安全综合分析模块将对预处理后的相关数据信息进行特征提取，以获取振动强度zdqd、使用周期syzq、电源噪音szyz、电压斜率dyxl、电流斜率dlxl以及工作温度gzwd，并输入至电池数据集中，进行计算学习和无量纲处理后，预测获取安全风险评估指数fxzs；
55、步骤五、最后综合管理模块将风险阈值q与所述安全风险评估指数fxzs进行对比分析，获取评估报表，并依据评估报表执行相应的管理方案，并将执行结果实时反馈至管理后台。
56、(三)有益效果
57、本发明提供了一种智能电池管理方法及系统，具备以下有益效果：
58、(1)该系统通过监测智能电池表面温度、相关电池电压稳定状态数据信息、相关电压传感器元件老化数据信息和相关电压传感器漂移数据信息，以便后续对智能电池的综合把控；并利用温度差值wdcz进行实时环境监测，通过与预设阈值k对比，判断是否需要进行停机保护，有利于在恶劣或者良好的环境下都能及时采取措施，进一步保障电池的安全运行；电池安全综合分析模块通过对电池相关数据进行特征提取，形成综合的安全风险评估指数fxzs，在多方面评估电池的安全性能的同时，还能通过学习和处理数据，进一步提高了安全风险的预测准确性，并且系统考虑了多个影响参数，通过这些参数对电池的安全风险进行全方位的评估；并将安全风险评估指数fxzs与风险阈值q对比，进一步实现了智能化管理；根据对比结果，系统能够及时采取相应的管理方案，提高了对电池状态的实时监控和保护水平。总之，该系统通过多维度采集参数，智能分析当前电池的安全风险情况，使得电压测量的更加准确，进一步判定出更加精准的电池实际状态，间接提高了电池的性能以及延长了其寿命，同时最大程度地确保了电池在复杂工作环境下的安全运行。
59、(2)该系统通过综合考虑电池电压稳定状态、电流状态以及传感器老化数据等多方面因素，进行全面性的安全风险评估，进一步提高了对电池状态的全面性和深度性评估，更好地保障电池的稳定运行和延长使用寿命。
60、(3)该综合管理模块通过智能决策、即时停机保护、智能切换作业、操作记录和事后审计等功能，有效提高了电池系统的安全性、智能性和可管理性，系统执行的管理方案和结果实时反馈至管理后台，使得操作人员能够及时了解电池状态和管理执行情况，有助于迅速做出决策和采取措施。
1.一种智能电池管理系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据处理模块、环境分析模块、电池安全综合分析模块以及综合管理模块；
2.根据权利要求1所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：所述数据采集模块包括传感器单元、第一采集单元、第二采集单元以及第三采集单元；
3.根据权利要求1所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：所述数据处理模块包括预处理单元和无量纲处理单元；
4.根据权利要求1所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：所述环境分析模块包括监测单元和第一对比分析单元；
5.根据权利要求2所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：经过无量纲处理后，所述元件老化因子lhyz通过以下公式获取：
6.根据权利要求5所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：经过无量纲处理后，所述电压漂移影响系数pyxs通过以下公式获取：
7.根据权利要求2所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：经过无量纲处理后，所述电压应力影响系数dyxs和所述电流应力影响系数dlxs分别通过以下公式获取：
8.根据权利要求1所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：经过无量纲处理后，所述安全风险评估指数fxzs通过以下公式获取：
9.根据权利要求8所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：所述综合管理模块还包括执行单元和反馈单元；
10.一种智能电池管理方法，包括上述权利要求1～9任一一项所述的一种智能电池管理系统，其特征在于：包括以下步骤：
